[發明專利]水系鋰離子電池復合電極及其制備方法、水系鋰離子電池

有效

• 申請號: 201210581503.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103904290B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 葉海林;張光輝
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M10/36
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

1.一種水系鋰離子電池復合電極，包括表面結合有活性材料層的正極極片或負極極片，其特征在于：還包括將所述正極極片或負極極片的活性材料層真空封裝其內的固態電解質膜包覆層。

2.如權利要求1所述的水系鋰離子電池復合電極，其特征在于：所述固態電解質膜為具有LISICON結構的鋰離子固體電解質膜、具有NASICON結構的鋰離子固體電解質膜、具有鈣鈦礦結構的鋰離子固體電解質膜、石榴石結構的鋰離子固體電解質膜、氧化物型玻璃態鋰離子固體電解質膜、硫化物型玻璃態鋰離子固態電解質膜中的任一種。

3.如權利要求1或2所述的水系鋰離子電池復合電極，其特征在于：所述固態電解質膜的厚度為5um～50um。

4.如權利要求1或2所述的水系鋰離子電池復合電極，其特征在于：所述正極極片的活性材料層中的正極活性材料為LiCoO₂、LiNiO₂、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiMn₂O₄、LiFePO₄、LiMnPO₄、LiCoPO₄和LiM_xNi_yCo_zO₂中的至少一種；其中，M選自Al、Mn、Cu、Mg、Fe中至少的一種，x+y+z=1。

5.如權利要求1或2所述的水系鋰離子電池復合電極，其特征在于：所述負極極片的活性材料層中的負極活性材料為石墨、硬碳、軟碳、鈦酸鋰、硅、硅基材料、錫、錫基材料至少一種。

6.如權利要求1或2所述的水系鋰離子電池復合電極，其特征在于：所述真空封裝所用的粘結劑為熱熔性聚丙烯、環氧樹脂膠、EVA熱熔膠中的至少一種。

7.如權利要求1至2任一項所述的水系鋰離子電池復合電極，其特征在于：所述水系鋰離子電池復合電極的封邊寬度為1～5mm。

8.如權利要求1至7任一項所述的水系鋰離子電池復合電極制備方法，包括如下步驟：

獲取表面結合有活性材料層的所述正極極片或負極極片；

將所述正極極片或負極極片的活性材料層用封邊涂覆有粘結劑的固態電解質膜進行真空封裝，形成固態電解質膜包覆層，得到所述水系鋰離子電池復合電極。

9.如權利要求8所述的水系鋰離子電池復合電極制備方法，其特征在于，用所述固態電解質膜進行真空封裝正極極片或負極極片的活性材料層的方法為：將所述正極極片或負極極片的活性材料層部分置于兩片固態電解質膜之間，然后將兩片固態電解質膜進行熱壓真空封裝。

10.如權利要求8或9所述的水系鋰離子電池復合電極制備方法，其特征在于：所述真空封裝的溫度為150℃～250℃，時間為2秒～6秒，真空度-0.09～-0.01MPa。

11.一種水系鋰離子電池，包括電池殼體以及封裝在所述電池殼體內的水系電解液、正電極和負電極，其特征在于：所述正電極為為權利要求1～7任一項所述的含有正極片的水系鋰離子電池復合電極，所述負電極為權利要求1～7任一項所述的含有負極片的水系鋰離子電池復合電極。

12.如權利要求11所述的水系鋰離子電池，其特征在于：所述水系電解液的電解質濃度為1mol/L～10mol/L。

13.如權利要求12所述的水系鋰離子電池，其特征在于：所述電解質為硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、氯化物、氫氧化物中的至少一種。